一種便攜式盲文閱讀器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于盲文閱讀裝置領(lǐng)域，涉及一種便攜式盲文閱讀器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于盲人這個(gè)特殊的群體而言，提供讀書(shū)和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)十分有限，并且基本僅限于直接閱讀以盲文形式出版的期刊、圖書(shū)，而盲文出版物的品種和數(shù)量又是非常奇缺，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足盲人讀者日益高漲的閱讀需求。
[0003]隨著電子出版技術(shù)的發(fā)展和對(duì)弱勢(shì)群體生活質(zhì)量提高的關(guān)注，如微軟與Pulse國(guó)際數(shù)據(jù)公司在2000年聯(lián)合宣布，計(jì)劃推出針對(duì)盲人及有視力缺陷的人開(kāi)發(fā)電子圖書(shū)，美國(guó)政府標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)也推出了電子文本向盲文轉(zhuǎn)換的圖書(shū)閱讀器；但就已公開(kāi)的盲文電子閱讀裝置而言，大都為基于文字圖形識(shí)別和/或語(yǔ)音播報(bào)的盲文閱讀設(shè)備，目前還沒(méi)有能隨身攜帶，并能直接在盲文點(diǎn)字觸感屏(以下簡(jiǎn)稱盲文點(diǎn)顯屏)上閱讀存儲(chǔ)在優(yōu)盤(pán)或活動(dòng)硬盤(pán)中的電子書(shū)籍(指純文本漢字文件格式的電子書(shū)籍)的盲文電子閱讀器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]解決的技術(shù)問(wèn)題:
[0005]提供一種便攜式盲文閱讀器，能克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白；能按需選擇性的將優(yōu)盤(pán)或活動(dòng)硬盤(pán)中的電子書(shū)籍經(jīng)讀取-存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)換之后，以盲文點(diǎn)字顯示數(shù)據(jù)發(fā)送到盲文點(diǎn)顯屏供盲人閱讀，使用操作方便、快捷，能滿足盲人讀者日益高漲的閱讀需求，并且制作成本低，盲人閱讀成本低。
[0006]采用的技術(shù)方案:
[0007]一種便攜式盲文閱讀器，具有機(jī)殼，機(jī)殼上具有外電源插口，外、內(nèi)電源開(kāi)關(guān)、電源指示燈、空氣柵格、USB接口、功能按鍵以及盲文點(diǎn)顯屏，機(jī)殼內(nèi)裝有相應(yīng)的硬件控制系統(tǒng)及鋰電池，其特征在于:硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由七個(gè)模塊組成如下，電源管理模塊通過(guò)電源線為系統(tǒng)提供電源；USB通信模塊通過(guò)數(shù)據(jù)及控制總線與FPGA主控模塊相連接；功能按鍵模塊通過(guò)控制總線與FPGA主控模塊相連接，功能按鍵包括左翻頁(yè)鍵、右翻頁(yè)鍵、確定鍵、返回目錄鍵及返回首頁(yè)鍵；FPGA主控模塊通過(guò)數(shù)據(jù)總線與盲文點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)模塊相連接；高壓驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)高壓電源線與盲文點(diǎn)顯屏連接；盲文點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)數(shù)據(jù)總線與盲文點(diǎn)顯屏連接；盲文點(diǎn)顯屏由40方點(diǎn)顯模塊組成，各方點(diǎn)顯模塊中均具有盲文凸點(diǎn)控制機(jī)構(gòu)。
[0008]有益效果:
[0009]一種便攜式盲文閱讀器，采用外接優(yōu)盤(pán)或移動(dòng)硬盤(pán)的形式存儲(chǔ)純文本漢字文件通用格式的電子書(shū)籍，且對(duì)文本文件的大小沒(méi)有限制，內(nèi)容廣泛，來(lái)源方便，對(duì)文字處理采用分詞技術(shù)，科學(xué)、合理、規(guī)范，能很好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代盲文的表達(dá)形式；采用基于FPGA主控模塊的SOPC技術(shù)，將硬件模塊在可編程芯片(FPGA主控模塊中的EP4CE15芯片)內(nèi)部用IP軟核的形式實(shí)現(xiàn)，減少了系統(tǒng)的體積，并且對(duì)信息的處理速度快；配置全頁(yè)的盲文點(diǎn)顯屏，能滿足盲人對(duì)閱讀速度的要求；功能按鍵的設(shè)置安裝適應(yīng)盲人閱讀需要，符合人體工程學(xué)要求，同時(shí)還有方便使用的鋰電源；因此，系統(tǒng)及整體裝置體積小，便于盲人攜帶，符合盲人操作習(xí)慣，便于盲人識(shí)別和閱讀，使用方便快捷，降低盲人的閱讀成本，能使盲人方便、快速閱讀大量電子書(shū)籍，及時(shí)獲取知識(shí)，有益于盲人平等參與社會(huì)、提高生活水平；同時(shí)，具有很好的公益性、廣泛的市場(chǎng)前景及推廣價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1、總體組裝結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2、按圖1中所示的A向視圖；
[0012]圖3、硬件控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖4、FPGA主控模塊11的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖5、電源管理模塊9的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖6、USB通信模塊10的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖7、高壓驅(qū)動(dòng)模塊13的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖8、盲文點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)模塊14的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖9、功能按鍵模塊12的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖10、盲文凸點(diǎn)控制機(jī)構(gòu)(a)凸點(diǎn)縮回狀態(tài)；(b)凸點(diǎn)突起狀態(tài)；
[0020]圖11、軟件系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]結(jié)合附圖進(jìn)一步詳加說(shuō)明；
[0022]如圖1?4所示:
[0023]一種便攜式盲文閱讀器，具有機(jī)殼1，機(jī)殼I上具有外電源插口 2-即外電源插口J1、外電源開(kāi)關(guān)S1、內(nèi)電源開(kāi)關(guān)S2、直流5V電源指示燈D1、直流3.3V電源指示燈D3、空氣柵格8、USB接口 J2，五個(gè)功能按鍵:左翻頁(yè)鍵3、右翻頁(yè)鍵4、確定鍵5、返回目錄鍵6及返回首頁(yè)鍵7、盲文點(diǎn)顯屏15，機(jī)殼I內(nèi)裝有相應(yīng)的硬件控制系統(tǒng)及鋰電池。
[0024]硬件控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由七個(gè)模塊組成如下，電源管理模塊9是將外接的220V交流電壓適配器所提供的直流電壓或鋰電池提供的直流電壓經(jīng)處理后，給系統(tǒng)提供穩(wěn)定的直流Vcc-5V及D3V3B-3.3V電源；USB通信模塊10是接受FPGA主控模塊11發(fā)來(lái)的控制信號(hào)，讀取插接在系統(tǒng)上的優(yōu)盤(pán)或活動(dòng)硬盤(pán)中的信息，并將優(yōu)盤(pán)或活動(dòng)硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)信息通過(guò)USB通信模塊10傳給FPGA主控模塊11 ;功能按鍵模塊12是盲人通過(guò)相應(yīng)的功能按鍵向FPGA主控模塊11發(fā)送相應(yīng)的控制信號(hào)，控制FPGA主控模塊11完成相應(yīng)的功能，功能按鍵包括左翻頁(yè)鍵3、右翻頁(yè)鍵4、確定鍵5、返回目錄鍵6及返回首頁(yè)鍵7 ;FPGA主控模塊11根據(jù)接收到的功能按鍵信號(hào)，向USB通信模塊10發(fā)送相應(yīng)的控制信號(hào)，控制USB通信模塊10讀取優(yōu)盤(pán)或活動(dòng)硬盤(pán)中的信息，在接收USB通信模塊10發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)信息后，將數(shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)漢字分詞、漢字-盲文轉(zhuǎn)換以及盲文-盲文點(diǎn)陣信息轉(zhuǎn)換等處理后，得到盲文點(diǎn)陣信息，再將盲文點(diǎn)陣信息以串行數(shù)據(jù)形式發(fā)送給盲文點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)模塊14 ;高壓驅(qū)動(dòng)模塊13是將電源管理模塊9提供的直流5V電源信號(hào)轉(zhuǎn)換后，向盲文點(diǎn)顯屏15提供一個(gè)直流154V的高壓電源信號(hào)；盲文點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)模塊14則是接收FPGA主控模塊11發(fā)送的相應(yīng)的盲文點(diǎn)陣信息數(shù)據(jù)及相應(yīng)的控制信號(hào)，經(jīng)光電隔離后發(fā)送給盲文點(diǎn)顯屏15，控制盲文點(diǎn)顯屏15中相應(yīng)的盲文凸點(diǎn)控制機(jī)構(gòu)中的相應(yīng)凸點(diǎn)動(dòng)作完成盲文閱讀功能；盲文點(diǎn)顯屏15由40方點(diǎn)顯模塊組成，以高壓驅(qū)動(dòng)模塊13提供的直流154V為電源，盲文點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)模塊14發(fā)送的盲文點(diǎn)陣信息經(jīng)串-并轉(zhuǎn)換后發(fā)送到每一個(gè)點(diǎn)顯模塊上，驅(qū)動(dòng)凸點(diǎn)動(dòng)作。
[0025]FPGA主控模塊11的結(jié)構(gòu)為，所述FPGA主控模塊11的核心為Altera公司的EP4CE15芯片，通過(guò)SOPC技術(shù)在EP4CE15芯片內(nèi)使用IP軟核構(gòu)建了以N1SII微處理器16、GP1 第一端口 17、GP1 第二端口 18、片內(nèi)存儲(chǔ)器 19、IATG-UART 通信接口 20 及 EPCS控制器21組成的系統(tǒng)核Kernei以及鎖相環(huán)模塊22 ；EPCS串行存儲(chǔ)器23是FPGA主控模塊11的配置芯片，主要存儲(chǔ)系統(tǒng)程序，并通過(guò)EPCS控制器21完成與FPGA主控模塊11中的EP4CE15芯片數(shù)據(jù)通信，上電后，系統(tǒng)自動(dòng)將存儲(chǔ)在EPCS串行存儲(chǔ)器23中的配置數(shù)據(jù)加載到FPGA主控模塊11中的EP4CE15芯片中；GP10第一端口 17接受功能按鍵模塊12發(fā)送的按鍵信息，GP1第二端口 18與USB通信模塊10進(jìn)行信息交流，接受USB通信模塊10發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)向USB通信模塊10發(fā)送控制信息；片內(nèi)存儲(chǔ)器19存儲(chǔ)程序運(yùn)行過(guò)程中的臨時(shí)數(shù)據(jù)；時(shí)鐘模塊24為系統(tǒng)提供25MHz的時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)鎖相環(huán)22后向N1SII微處理器16提供一個(gè)10MHz的時(shí)鐘信號(hào)；N10SII微處理器16執(zhí)行系統(tǒng)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)優(yōu)盤(pán)或活動(dòng)硬盤(pán)的文件的讀取、漢字分詞、漢字-盲文的轉(zhuǎn)換及盲文點(diǎn)陣信息的輸出，調(diào)試接口 25用于系統(tǒng)調(diào)試和將系統(tǒng)程序下載到EPCS串行存儲(chǔ)器23中。
[0026]如圖5所示，電源管理模塊9的電路結(jié)構(gòu)為，220V交流外電源經(jīng)適配器轉(zhuǎn)成直流5V后經(jīng)外電源插口 J1-即外電源插口 2接入，外電源插口 J1之后裝有二極管D2，進(jìn)行短路保護(hù)，直流5V鋰電池內(nèi)電源經(jīng)內(nèi)電源接口 P1接入，外、內(nèi)電源分別通過(guò)外電源開(kāi)關(guān)S jP內(nèi)電源開(kāi)關(guān)S2并聯(lián)在一起，經(jīng)自恢復(fù)保險(xiǎn)管F 2及濾波后，作為直流V CC-5V輸出；一路NccSN直接輸出給高壓驅(qū)動(dòng)模塊13，并有LED燈作電源指示燈D1，另有-路Vee-5V經(jīng)自恢復(fù)保險(xiǎn)管F1后，通過(guò)LM1117S-3.3芯片轉(zhuǎn)為直流D3V3B-3.3V，輸出給FPGA主控模塊11及其他相應(yīng)模塊，并有LED燈作電源指示燈D3。
[0027]如圖6所示，USB通信模塊10的電路結(jié)構(gòu)為，以直流D3V3B-3.3V為電源，采用八位總線模式的CH376通信芯片，與FPGA主控模塊11的EP4CE15芯片之間共有十二根線相連，其中八根數(shù)據(jù)線USB_DB0-USB_DB7用于將CH376通信芯片讀取的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給FPGA主控模塊11，四根控制線USB_WR、USB_RD、USB_A0及USB_INT是傳輸FPGA主控模板11產(chǎn)生并發(fā)出的控制信號(hào)，用于控制CH376通信芯片的工作；優(yōu)盤(pán)或活動(dòng)硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)信息通過(guò)USB接口上的數(shù)據(jù)線D-、D+輸入給CH376通信芯片，CH376通信芯片在FPGA主控模塊11發(fā)出的控制信號(hào)的控制下完成對(duì)優(yōu)盤(pán)或活動(dòng)硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)的讀取，并通過(guò)八根數(shù)據(jù)線USB_D